Investigadores de la Universidad de Cádiz, coordinados por el profesor Juan P. González-Varo del departamento de Biología, han llevado a cabo un estudio centrado en la dispersión de semillas por animales frugívoros, que pone de manifiesto la importancia de este hecho para las plantas que viven en paisajes fragmentados, donde los bosques suelen estar rodeados por una matriz deforestada de campos agrícolas y pastizales.

Este nuevo estudio, publicado en la prestigiosa revista PNAS, revela cambios en la composición de las especies de frugívoros existentes entre los bosques y las áreas deforestadas de los paisajes europeos con consecuencias en cascada para la composición de las comunidades de plantas que dispersan. Una de las conclusiones de este trabajo se centra en el hecho de que los animales frugívoros que dispersan semillas en áreas deforestadas son en promedio más grandes y móviles, y tienden a dispersar plantas más altas, con semillas más grandes y períodos de fructificación más tardíos que las dispersadas en el bosque. Los hallazgos revelan una dispersión complementaria de semillas a través de hábitats y sugieren un alto potencial para la recuperación forestal espontánea de tierras agrícolas no manejadas.

La mayor parte de la superficie terrestre está cubierta por una matriz deforestada de campos agrícolas, pastizales y asentamientos urbanos donde los bosques persisten en forma de fragmentos forestales. En este contexto, la dispersión de semillas es esencial para que las plantas puedan colonizar zonas donde la regeneración es posible.

Muchas especies de plantas, especialmente de árboles y arbustos, producen frutos carnosos que recompensan a los animales frugívoros (que se alimentan de frutos, sea parcial o exclusivamente) para la dispersión de sus semillas, lo que ilustra un mutualismo que mantiene la capacidad de regeneración de las comunidades vegetales. Este nuevo estudio, que cuenta con la participación de 14 investigadores de 11 instituciones europeas, revela cómo las comunidades de animales frugívoros cambian desde los fragmentos de bosque a la matriz deforestada, influyendo en última instancia en la composición de las plantas que dispersan a través de interacciones entre especies de plantas y animales.

"Nuestro trabajo revela un alto reemplazo de especies frugívoras que dispersan semillas en los bosques y en la matriz circundante. Este reemplazo conduce a lo que los ecólogos llamamos complementariedad funcional, ya que diferentes animales dispersan semillas de manera complementaria en distintos hábitats. Es importante destacar que el reemplazo no fue aleatorio, sino que estuvo relacionado con ciertas familias de frugívoros que poseen atributos más adecuados para vivir y moverse a través de los hábitats abiertos de la matriz – por ejemplo, alas más puntiagudas en las aves", como explica Juan P. González-Varo, investigador del Universidad de Cádiz y autor principal de este estudio.

La investigación se ha basado en redes de interacción planta-frugívoro, es decir, el conjunto de interacciones ecológicas entre las especies animales que dispersan semillas de las distintas especies de plantas. Los autores utilizaron análisis de códigos de barras de ADN ("DNA barcoding") para identificar las especies de aves y mamíferos que dispersaron las semillas muestreadas en el campo. Esta técnica, desarrollada previamente por miembros del equipo, ha permitido conocer qué especies de frugívoros dispersaron las semillas encontradas en fragmentos de bosque y en la matriz deforestada circundante de siete paisajes fragmentados en Europa. "Muestreamos semillas dispersadas bajo árboles aislados en la matriz porque las aves los suelen utilizar como posaderos cuando se mueven por zonas abiertas. Los códigos de barras de ADN nos dicen qué especies de frugívoros contribuyen a dispersar las semillas que pueden colonizar las áreas deforestadas", como confirma González-Varo.

Rasgos de los frugívoros que afectan a los rasgos de las plantas

Este estudio muestra, además, que el número de especies de frugívoros que dispersan semillas dentro y fuera de los bosques es similar. Sin embargo, la composición de especies cambia de modo que los frugívoros son de mayor tamaño y más móviles en la matriz deforestada que en el bosque. Curiosamente, estos cambios estuvieron relacionados con la composición y los rasgos de las especies de plantas que dispersaron: especies de plantas más altas y con semillas más grandes en la matriz que en el bosque.

González-Varo ha detallado que "podemos decir que hay tres grupos de frugívoros: los que pasan casi todo el tiempo dentro del bosque, los que se mueven frecuentemente entre tipos de hábitats y los que pasan casi todo el tiempo en la matriz deforestada. Las aves más grandes y móviles que usan la matriz pueden dispersar semillas más grandes y acceder fácilmente a plantas de mayor altura. Por lo tanto, nuestros resultados muestran cómo los cambios de especies y atributos de las comunidades animales puede, en última instancia, determinar qué especies de plantas se dispersan en diferentes hábitats".

Asimismo, los autores de este trabajo han destacado que sus hallazgos sobre la dispersión de semillas deben influir en la regeneración de las plantas tanto en fragmentos forestales como en las áreas no manejadas de la matriz. De esta forma, el estudio subraya la importancia de los remanentes de bosques como reservorios de biodiversidad vegetal y los servicios de dispersión de semillas de animales frugívoros para la resiliencia de estos ecosistemas, es decir, para la recuperación de los bosques después de la deforestación.

En este contexto, el investigador González-Varo aclara que "es importante tener en cuenta que nuestro estudio se realizó en paisajes que albergaban fragmentos de bosque y que nuestro muestreo en la matriz se limitó a varios cientos de metros del borde de bosque más cercano. Los resultados de un estudio anterior nos dicen que la dispersión de semillas en zonas más alejadas de la matriz estará mediada por una comunidad de frugívoros mucho menos diversa, dominada por especies típicas de hábitats abiertos como los estorninos".

Los hallazgos de este estudio revelan un alto potencial para la restauración forestal pasiva en tierras agrícolas no manejadas y cercanas a fragmentos forestales. Por ello, los investigadores sugieren que los esfuerzos de restauración activa deberían centrarse en plantar árboles aislados (si estos faltan en el paisaje) que servirán como áreas iniciales para la recuperación del bosque, así como en aquellas especies de plantas que se dispersan y establecen peor en áreas deforestadas. Sin embargo, también resaltan "la susceptibilidad de estas áreas a la invasión de especies no autóctonas dispersadas por frugívoros que habitan principalmente en la matriz, donde las plantas exóticas ornamentales abundan".

Referencia bibliográfica: Juan P. González-Varo, Jörg Albrecht, Juan M. Arroyo, Rafael S. Bueno, Tamara Burgos, Gema Escribano-Ávila, Nina Farwig, Daniel García, Juan C. Illera, Pedro Jordano, Przemysław Kurek, Sascha Rösner, Emilio Virgós & William J. Sutherland (2023): `Frugivore-mediated seed dispersal in fragmented landscapes: Compositional and functional turnover from forest to matrix´, PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.2302440120